Descoberto buraco negro ultramassivo com 33 biliões de vezes a massa do Sol

Em geral, buracos negros podem ser classificados em duas categorias: os buracos negros estelares e os buracos negros supermassivos. Os buracos negros estelares são os buracos negros que são originados a partir da morte de estrelas, já os supermassivos ainda tem a origem incerta.

Com o avanço dos telescópios, como o James Webb Space Telescope, o objetivo é investigar a origem destes objetos e como eles cresceram tanto. Além de compreender melhor a dinâmica deles com a galáxia que os hospeda.

Um grupo de investigadores de Durham no Reino Unido estudavam alguns dados de um aglomerado de galáxias quando se depararam com um objeto que distorcia a luz. Ao investigarem este objeto, encontraram um buraco negro de 33 biliões de massas solares. Artigo foi publicado pela Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Classificação de buracos negros

Em geral, os buracos negros que possuem massas menores que 100 massas solares são considerados buracos negros estelares. Já os buracos negros que ultrapassam 10.000 massas solares são considerados supermassivos.

Contudo, antes só supermassivos com massa abaixo de 10 biliões de massas solares eram observados. Hoje, com o avanço dos telescópios, os buracos negros acima dessa marca estão a ser encontrados.

Há um limite teórico no qual buracos negros podem crescer. Os físicos estimam que esse limite seja 50 biliões de massas solares. O buraco negro encontrado estaria próximo a esse limite.

Como encontrar um buraco negro?

Buracos negros são objetos que não emitem luz pois são regiões do espaço-tempo que a curvatura é tão extrema que nem a luz consegue escapar. Observar diretamente um buraco negro mostra-se um desafio já que: como observar um objeto que não emite nenhum tipo de luz?

No entanto, os astrónomos encontraram duas formas de observar estes objetos e estudar como os mesmos interferem no ambiente em que estão: acreção e lentes gravitacionais.

Acreção

Quando um objeto é capturado pelo campo gravitacional de um buraco negro, pode começar a espiralar para dentro num processo chamado acreção. É formada uma estrutura em torno do buraco negro chamada de disco de acreção.

O disco de acreção é um fenómeno bastante complexo mas um dos efeitos é que começa a brilhar. O brilho pode ser desde radio até raios gama, passando por todo o espectro eletromagnético.

Quando observamos o disco, conseguimos ter a informação do buraco negro ali no centro que está a acretar visto que o brilho pode ter relação com a massa do objeto. Mas para observar o disco, é necessário que o buraco negro esteja ativo e a acretar.

Lentes gravitacionais

Para contornar o problema e encontrar objetos que não estejam a acretar, os astrónomos usam a técnica das lentes gravitacionais.

A luz é distorcida pelo forte campo gravitacional e a sua trajetória é alterada. O resultado disso é um arco ou vários arcos que mostram uma imagem distorcida da galáxia distante.

Ao medir estes arcos é possível calcular a massa do objeto central. Foi desta forma que os investigadores de Durham encontraram a massa do buraco negro numa galáxia no aglomerado Abell 1201.

Buraco negro de 33 biliões de massas solares

O buraco negro está localizado numa galáxia central no aglomerado Abell 1201. O buraco negro já era conhecido pelos investigadores desde 2017, mas, com novos dados de lentes gravitacionais, perceberam que o buraco negro era 7 biliões de vezes mais massivo do que se esperava anteriormente.

Isto coloca o buraco negro na lista dos 10 buracos negros mais massivos já encontrados. O tamanho também é surpreendente: o seu horizonte de eventos seria 32 vezes maior que a órbita de Plutão.

Agora um dos mistérios é entender como este objeto chegou a tal tamanho monstruoso em tão pouco tempo. Um mistério cuja investigação está a ser prioritária através da utilização do telescópio James Webb Space Telescope.